技術(shù)資料
流水線技術(shù)中自動化控制理論的發(fā)展及其應(yīng)用
發(fā)布時間:2015-04-04 10:27
作者:宏基自動化科技
流水線技術(shù)中自動化控制理論的發(fā)展及其應(yīng)用相關(guān)說明：
如今，在包裝流水線中自動化技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，并逐漸向智能化方向發(fā)展，與此同時對于自動化控制理論的要求也越來越高，如何打造更加高效智能的自動化包裝生產(chǎn)線，是包裝生產(chǎn)企業(yè)亟需解決的問題。
隨著生產(chǎn)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，自動化流水線控制理論迅速發(fā)展，并形成了多個重要分支。以下會簡要做一個說明。
1、建模和系統(tǒng)辨識
建模就是指建立系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，使其能正確反映系統(tǒng)輸入、輸出之間的基本關(guān)系。它是對系統(tǒng)進(jìn)行分析和控制的首要工作，直接決定著控制的成敗。由于系統(tǒng)比較復(fù)雜，往往不能通過解析的方法直接建模．而主要是在系統(tǒng)輸入、輸出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或運(yùn)行數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，從一類給定的模型中，確定一個被研究系統(tǒng)本質(zhì)特征等價的模型。
2、最優(yōu)控制理論
最優(yōu)控制理論是設(shè)計最優(yōu)控制系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)，也是現(xiàn)代控制理論的核心內(nèi)容之一。主要研究被控系統(tǒng)在給定性能指標(biāo)時，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的控制規(guī)律和方法。用于綜合最優(yōu)控制系統(tǒng)的主要方法是極大值原理和動態(tài)規(guī)劃。目前，集中參數(shù)最優(yōu)控制理論和方法已趨成熟，而分布參數(shù)最優(yōu)控制、隨機(jī)最優(yōu)控制、大系統(tǒng)的最優(yōu)控制仍在研究和發(fā)展之中。
3、自適應(yīng)控制理論
隨著被控對象動態(tài)特性變化(不確定性)而改變其控制器自身特性的控制系統(tǒng)，稱為自適應(yīng)控制系統(tǒng)；而關(guān)于自適應(yīng)控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計的理論，則稱為自適應(yīng)控制理論。
4、遙感、遙測和遙控
20世紀(jì)20年代，遙測和遙控開始在鐵路信號和道岔控制上實(shí)際應(yīng)用。到了20世紀(jì)40年代，對大電力系統(tǒng)，石油、天然氣管道輸送系統(tǒng)等應(yīng)用遙測和遙控。
遙測就是對被測對象的某些參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)距離測量，如對大電力網(wǎng)上某點(diǎn)電壓或頻率的測量。遙控就是對被控對象進(jìn)行遠(yuǎn)距離控制，例如，從調(diào)度中心端對大電力網(wǎng)上某個電站機(jī)組的席動抨制。
5、綜合自動化
20世紀(jì)50年代未到60年代初，開始出現(xiàn)電子數(shù)字計算機(jī)控制的化工廠，如1962年英國帝國化學(xué)工業(yè)公司利用計算機(jī)完全代替了原來的模擬控制。計算機(jī)直接測旦224個參數(shù)和控制129個閥門。20世紀(jì)60年代末在制造工業(yè)中出現(xiàn)了許多自動生產(chǎn)線，工業(yè)生產(chǎn)開始由局部自動化向綜合自動化方向發(fā)展。從20世紀(jì)70年代開始，隨著計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，以計算機(jī)為代表的自動化技術(shù)與工業(yè)機(jī)器人被廣泛應(yīng)用，并逐步形成柔性自動化、計算機(jī)集成制造系統(tǒng)及計算機(jī)集成過程控制系統(tǒng)等。
6、智能控制
智能控制的發(fā)展始于20世紀(jì)60年代，它是一種能更好地模仿人類智能的、非傳統(tǒng)的控制方法。它突破了傳統(tǒng)的控制中，對象有明確的數(shù)學(xué)措述和控制目標(biāo)是可以數(shù)量化的限制。智能控制所采用的理論方法主要來自自動控制理論、人工智能、模糊集、種經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及運(yùn)籌學(xué)等學(xué)科。
自動化技術(shù)現(xiàn)下主要研發(fā)的方向就是建立智能化的自動化包裝流水線，使整個包裝流水線作業(yè)變得更加成熟、高效、合理化，從而盡可能地節(jié)省成本，中國在制造業(yè)方面要想有所突破，就必須著重自動化控制理論的研發(fā)以及在自動化流水線上的應(yīng)用。
未來的生產(chǎn)流水線不會再是單一的模式，現(xiàn)有的自動化包裝流水線也同樣面臨著可能被淘汰的命運(yùn)，唯有更好地應(yīng)用自動化現(xiàn)代控制理論，才能在智能化包裝生產(chǎn)流水線的路上走得更遠(yuǎn)一些。
如今，在包裝流水線中自動化技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，并逐漸向智能化方向發(fā)展，與此同時對于自動化控制理論的要求也越來越高，如何打造更加高效智能的自動化包裝生產(chǎn)線，是包裝生產(chǎn)企業(yè)亟需解決的問題。
隨著生產(chǎn)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，自動化流水線控制理論迅速發(fā)展，并形成了多個重要分支。以下會簡要做一個說明。
1、建模和系統(tǒng)辨識
建模就是指建立系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，使其能正確反映系統(tǒng)輸入、輸出之間的基本關(guān)系。它是對系統(tǒng)進(jìn)行分析和控制的首要工作，直接決定著控制的成敗。由于系統(tǒng)比較復(fù)雜，往往不能通過解析的方法直接建模．而主要是在系統(tǒng)輸入、輸出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或運(yùn)行數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，從一類給定的模型中，確定一個被研究系統(tǒng)本質(zhì)特征等價的模型。
2、最優(yōu)控制理論
最優(yōu)控制理論是設(shè)計最優(yōu)控制系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)，也是現(xiàn)代控制理論的核心內(nèi)容之一。主要研究被控系統(tǒng)在給定性能指標(biāo)時，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的控制規(guī)律和方法。用于綜合最優(yōu)控制系統(tǒng)的主要方法是極大值原理和動態(tài)規(guī)劃。目前，集中參數(shù)最優(yōu)控制理論和方法已趨成熟，而分布參數(shù)最優(yōu)控制、隨機(jī)最優(yōu)控制、大系統(tǒng)的最優(yōu)控制仍在研究和發(fā)展之中。
3、自適應(yīng)控制理論
隨著被控對象動態(tài)特性變化(不確定性)而改變其控制器自身特性的控制系統(tǒng)，稱為自適應(yīng)控制系統(tǒng)；而關(guān)于自適應(yīng)控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計的理論，則稱為自適應(yīng)控制理論。
4、遙感、遙測和遙控
20世紀(jì)20年代，遙測和遙控開始在鐵路信號和道岔控制上實(shí)際應(yīng)用。到了20世紀(jì)40年代，對大電力系統(tǒng)，石油、天然氣管道輸送系統(tǒng)等應(yīng)用遙測和遙控。
遙測就是對被測對象的某些參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)距離測量，如對大電力網(wǎng)上某點(diǎn)電壓或頻率的測量。遙控就是對被控對象進(jìn)行遠(yuǎn)距離控制，例如，從調(diào)度中心端對大電力網(wǎng)上某個電站機(jī)組的席動抨制。
5、綜合自動化
20世紀(jì)50年代未到60年代初，開始出現(xiàn)電子數(shù)字計算機(jī)控制的化工廠，如1962年英國帝國化學(xué)工業(yè)公司利用計算機(jī)完全代替了原來的模擬控制。計算機(jī)直接測旦224個參數(shù)和控制129個閥門。20世紀(jì)60年代末在制造工業(yè)中出現(xiàn)了許多自動生產(chǎn)線，工業(yè)生產(chǎn)開始由局部自動化向綜合自動化方向發(fā)展。從20世紀(jì)70年代開始，隨著計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，以計算機(jī)為代表的自動化技術(shù)與工業(yè)機(jī)器人被廣泛應(yīng)用，并逐步形成柔性自動化、計算機(jī)集成制造系統(tǒng)及計算機(jī)集成過程控制系統(tǒng)等。
6、智能控制
智能控制的發(fā)展始于20世紀(jì)60年代，它是一種能更好地模仿人類智能的、非傳統(tǒng)的控制方法。它突破了傳統(tǒng)的控制中，對象有明確的數(shù)學(xué)措述和控制目標(biāo)是可以數(shù)量化的限制。智能控制所采用的理論方法主要來自自動控制理論、人工智能、模糊集、種經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及運(yùn)籌學(xué)等學(xué)科。
自動化技術(shù)現(xiàn)下主要研發(fā)的方向就是建立智能化的自動化包裝流水線，使整個包裝流水線作業(yè)變得更加成熟、高效、合理化，從而盡可能地節(jié)省成本，中國在制造業(yè)方面要想有所突破，就必須著重自動化控制理論的研發(fā)以及在自動化流水線上的應(yīng)用。
未來的生產(chǎn)流水線不會再是單一的模式，現(xiàn)有的自動化包裝流水線也同樣面臨著可能被淘汰的命運(yùn)，唯有更好地應(yīng)用自動化現(xiàn)代控制理論，才能在智能化包裝生產(chǎn)流水線的路上走得更遠(yuǎn)一些。
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